(57)【要約】  本発明は、耐摩耗性および／または摩擦調整剤添加剤成分として有用な新規なアミノビスホスホネート化合物、そのような化合物をそれぞれ含む潤滑剤添加剤組成物および潤滑剤組成物、ならびにそれらの製作方法および使用方法に関する。【選択図】図１
2019529404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）の化合物であって、
【化１】
2019529404.tif 000024
式中、Ｒ１およびＲ１０の各々が、同一または異なり、独立して、Ｃ１−Ｃ２０直鎖アルキル、Ｃ２−Ｃ２０直鎖アルケニル、Ｃ３−Ｃ２０分岐アルキル、およびＣ３−Ｃ２０分岐アルケニルから選択され、
ｎが、１〜７の整数であり、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９の各々が、同一または異なり、各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１０直鎖アルキル、Ｃ２−Ｃ１０直鎖アルケニル、Ｃ３−Ｃ１０分岐アルキル、およびＣ３−Ｃ１０分岐アルケニルから選択され、
Ｘが、Ｈ、ヒドロキシ、およびＮ（Ｒ１１）（Ｒ１２）からなる群から選択され、
Ｒ１１およびＲ１２が、同一または異なり、各々独立して、Ｈ、ヒドロキシ、アルキル、アルケニル、およびアルキニルからなる群から選択される、化合物。
【請求項２】
Ｒ１およびＲ１０の各々が、Ｃ１−Ｃ１０直鎖アルキルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５の各々が、Ｈである、請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９の各々が、Ｈである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５】
ｎが、１または２である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６】
Ｘが、ヒドロキシルである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項７】
Ｘが、Ｎ（Ｒ１１）（Ｒ１２）であり、Ｒ１１およびＲ１２が、Ｃ１−Ｃ４アルキルである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８】
Ｘが、Ｈである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９】
（ａ）Ｒ１およびＲ１０の各々が、同一であり、かつＣ１−Ｃ２０直鎖アルキルであり、
（ｂ）Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９の各々が、Ｈであり、
（ｃ）ｎが、１または２である、請求項１に記載の化合物。
【請求項１０】
前記式（Ｉ）の化合物が、以下から選択される、請求項１に記載の化合物。
【化２】
2019529404.tif 000025
【請求項１２】
前記式（Ｉ）の化合物が、以下から選択される、請求項１に記載の化合物。
【化３】
2019529404.tif 000026
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の化合物を含む潤滑剤添加剤濃縮物。
【請求項１３】
前記潤滑剤添加剤濃縮物が、酸化防止剤、追加の耐摩耗剤、腐食防止剤、清浄剤、極圧剤、分散剤、粘度指数改善剤、および摩擦調整剤からなる群から選択される１つ以上の添加剤成分をさらに含む、請求項１３に記載の潤滑剤添加剤濃縮物。
【請求項１４】
潤滑剤組成物であって、
ａ）主要量の基油と、
ｂ）請求項１〜１１のいずれか１項に記載の化合物と、を含む、潤滑剤組成物。
【請求項１５】
機械部品の可動金属表面を潤滑する方法であって、請求項１４に記載の潤滑剤組成物で前記表面を潤滑することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年９月１９日に出願された米国仮特許出願第６２／３９６，４６５号および２０１７年９月１５日に出願された米国特許出願第１５／７０６，４９８号の利益を主張し、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、耐摩耗性および／または摩擦調整剤添加剤成分として有用な新規アミノビスホスホネート化合物、そのような化合物をそれぞれ含む潤滑剤添加剤組成物および潤滑剤組成物、ならびにそれらの製造方法および使用方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
工業用および自動車用ギアは、多くの場合、ギア表面および／またはローラーベアリング要素に摩耗を引き起こす圧力および負荷を受ける。場合によっては、ギアにかかる応力が、マイクロピッチング、ギアの疲労の形態、および一般的なギアの故障様式に寄与する。
【０００４】
典型的には、ギアシステムは、性能要件を満たすために特別に配合された流体を必要とする。磨耗を減少させる、さらには防止するために、ギアを潤滑するために使用される潤滑組成物に耐摩耗添加剤が一般的に添加される。加圧下では、これらの添加剤は、ギア表面に保護層を形成する。この保護層は、ギアの接触表面を互いに分離し、したがってこれらの面の摩耗を減らす。しかしながら、全ての耐摩耗添加剤が効果的な表面保護を提供するわけではない。
【０００５】
本発明は、工業用ギア、風力タービン、油圧装置、および自動車用ギアのための潤滑剤組成物に使用して、ギア表面の磨耗および／または摩擦を低減し、ギアのマイクロピッチングを低減することができる新規な耐摩耗添加剤および／または摩擦調整剤を提供する。
【発明の概要】
【０００６】
一態様では、本発明は、式（Ｉ）の化合物に関し、
【化１】
2019529404.tif 000003
式中、各Ｒ１およびＲ１０は、同一または異なり、独立して、Ｃ１−Ｃ２０直鎖アルキル、Ｃ２−Ｃ２０直鎖アルケニル、Ｃ３−Ｃ２０分岐アルキル、およびＣ３−Ｃ２０分岐アルケニルから選択され、
【０００７】
ｎが、１〜７の整数であり、
【０００８】
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９の各々が、同一または異なり、各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１０直鎖アルキル、Ｃ２−Ｃ１０直鎖アルケニル、Ｃ３−Ｃ１０分岐アルキル、およびＣ３−Ｃ１０分岐アルケニルから選択され、
【０００９】
Ｘが、Ｈ、ヒドロキシ、およびＮ（Ｒ１１）（Ｒ１２）からなる群から選択され、
【００１０】
Ｒ１１およびＲ１２が、同一または異なり、各々独立して、Ｈ、ヒドロキシ、アルキル、アルケニル、およびアルキニルからなる群から選択される。
【００１１】
第２の態様において、本発明は、少なくとも１つの式（Ｉ）の化合物を含む潤滑剤添加剤濃縮物を提供する。
【００１２】
第３の態様において、本発明は、少なくとも１つの式（Ｉ）の化合物と１つ以上の追加の添加剤とを含む潤滑剤添加剤濃縮物を提供する。
【００１３】
第４の態様において、本発明は、主要量の基油と少なくとも１つの式（Ｉ）の化合物とを含む潤滑剤組成物を提供する。
【００１４】
第５の態様において、本発明は、少なくとも１つの式（Ｉ）の化合物を含む潤滑剤組成物を用いて機械部品の可動金属表面を潤滑する方法を提供する。
【００１５】
第６の態様において、本発明は、少なくとも１つの式（Ｉ）の化合物を含む潤滑剤組成物を用いて機械部品を潤滑することを含む、機械部品の可動金属表面の摩耗を低減する方法を提供する。
【００１６】
別の態様において、本発明は、少なくとも１つの式（Ｉ）の化合物を含む潤滑剤組成物を用いて機械部品を潤滑することを含む、機械部品の可動金属表面の摩擦を低減する方法を提供する。
【００１７】
別の実施形態では、本発明は、少なくとも１つの式（Ｉ）の化合物を含む潤滑剤組成物で機械部品を潤滑する方法を提供し、機械部品は、工業用ギア、風力タービンギア、車軸、差動装置、エンジン、クランクシャフト、トランスミッション、クラッチ、油圧装置、滑走路装置、および／またはタービンを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態のマイクロピッチング試験におけるマイクロピッチングによって引き起こされる平均プロファイル偏差（ｆｆｍ）を表す。
【図２】本発明の一実施形態のマイクロピッチング試験におけるマイクロピッチング面積（ＧＦ）のパーセントを表す。
【図３】本発明の一実施形態のマイクロピッチング試験における重量損失（Ｗ）を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本明細書に開示された発明は、耐摩耗性および／または摩擦調整剤添加剤成分として有用な新規なアミノビスホスホネート化合物、そのような化合物を各々含む潤滑剤添加剤濃縮物および潤滑剤組成物、ならびにそれらの作製方法および使用方法に関する。
【００２０】
本発明の特定の実施形態が本明細書で個々に説明されている場合があるが、任意の一実施形態を任意の他の実施形態と組み合わせることができ、そのような組み合わせも本発明の範囲内であることを当業者は理解する。
【００２１】
式（Ｉ）の化合物に関する実施形態は、限定されないが、以下を含む。
（１）式（Ｉ）の化合物であって、
【００２２】
【化２】
2019529404.tif 000004
【００２３】
式中、Ｒ１およびＲ１０の各々が、同一または異なり、独立して、Ｃ１−Ｃ２０直鎖アルキル、Ｃ２−Ｃ２０直鎖アルケニル、Ｃ３−Ｃ２０分岐アルキル、およびＣ３−Ｃ２０分岐アルケニルから選択され、
【００２４】
ｎが、１〜７の整数であり、
【００２５】
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９の各々が、同一または異なり、各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１０直鎖アルキル、Ｃ２−Ｃ１０直鎖アルケニル、Ｃ３−Ｃ１０分岐アルキル、およびＣ３−Ｃ１０分岐アルケニルから選択され、
【００２６】
Ｘが、Ｈ、ヒドロキシ、およびＮ（Ｒ１１）（Ｒ１２）からなる群から選択され、
【００２７】
Ｒ１１およびＲ１２が、同一または異なり、各々独立して、Ｈ、ヒドロキシ、アルキル、アルケニル、およびアルキニルからなる群から選択される、化合物。
（２）Ｒ１およびＲ１０の各々が、同一または異なり、独立して、Ｃ２−Ｃ２０直鎖アルキルから選択される、（１）に記載の化合物。
（３）Ｒ１およびＲ１０の各々が、ｎ−ブチルである、（１）に記載の化合物。
（４）Ｒ１およびＲ１０の各々が、エチルである、（１）に記載の化合物。
（５）Ｒ１の各々が、２−エチルヘキシルである、（１）また（２）に記載の化合物。
（６）Ｒ１０の各々が、２−エチルヘキシルである、（１）また（２）に記載の化合物。
（７）Ｒ１およびＲ１０の各々が、２−エチルヘキシルである、（１）に記載の化合物。
（８）Ｒ１およびＲ１０の各々が、オレイルである、（１）に記載の化合物。
（９）Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５の各々が、Ｈである、（１）〜（８）に記載のいずれか１項に記載の化合物。
（１０）Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９がそれぞれＨである、（１）〜（９）のいずれか１項に記載の化合物。
（１１）ｎが、１〜４の整数である、（１）〜（１０）に記載のいずれか１項に記載の化合物。
（１２）ｎが、１または２である、（１１）に記載の化合物。
（１３）（ａ）Ｒ１およびＲ１０の各々が、同一または異なり、独立して、Ｃ２−Ｃ２０直鎖アルキルから選択され、（ｂ）Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９の各々が、Ｈである、（１）に記載の化合物。
（１４）Ｒ１およびＲ１０の各々が、同一または異なり、独立して、Ｃ２−Ｃ１０直鎖アルキルから選択される、（１３）に記載の化合物。
（１５）ｎが、１〜４の整数である、（１３）または（１４）に記載の化合物。
（１６）ｎが、１または２である、（１５）に記載の化合物。
（１７）Ｘが、ヒドロキシルである、（１）〜（１６）に記載のいずれか１項に記載の化合物。
（１８）Ｘが、Ｎ（Ｒ１１）（Ｒ１２）である、（１）〜（１６）に記載のいずれか１項に記載の化合物。
（１９）Ｒ１１およびＲ１２が、同一または異なり、Ｃ１−Ｃ４アルキルである、（１８）に記載の化合物。
（２０）Ｒ１１およびＲ１２がともにメチルである、（１９）に記載の化合物。
（２１）Ｘが、Ｈである、（１）〜（１６）に記載のいずれか１項に記載の化合物。
（２２）式（Ｉ）の化合物が、以下から選択される、（１）に記載の化合物。
【００２８】
【化３】
2019529404.tif 000005
【００２９】
（２３）式（Ｉ）の化合物が、以下から選択される、（１）に記載の化合物。
【００３０】
【化４】
2019529404.tif 000006
【００３１】
一実施形態では、本発明は、式（Ｉ）の化合物を含む潤滑剤添加剤濃縮物に関する。
【００３２】
一実施形態では、式（Ｉ）の化合物は、潤滑剤添加剤濃縮物中に、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．０１重量％〜約３重量％の量で存在する。
【００３３】
別の実施形態では、潤滑剤添加剤濃縮物が、酸化防止剤、追加の耐摩耗剤、腐食防止剤、清浄剤、極圧剤、分散剤、粘度指数改善剤および摩擦調整剤からなる群から選択される１つ以上の添加剤成分をさらに含む。
【００３４】
一実施形態では、本発明の潤滑剤組成物は、主要量の潤滑粘度の基油またはそれから調製されたグリース、および式（Ｉ）の化合物を含む。
【００３５】
一実施形態では、式（Ｉ）の化合物は、潤滑剤組成物中に、潤滑剤に１００〜１２００ｐｐｍのリンを提供するような量で存在する。
【００３６】
別の実施形態では、潤滑剤組成物はさらに、酸化防止剤、追加の耐摩耗剤、腐食防止剤、清浄剤、極圧剤分散剤、粘度指数改善剤そして摩擦調整剤からなる群から選択される１つ以上の添加剤成分を含む。
【００３７】
別の実施形態では、機械部品の金属表面の磨耗を低減するための本発明の方法は、有効量の式（Ｉ）の化合物を有する潤滑剤で機械部品を潤滑することを含み、（Ｉ）の化合物は、以下からなる群から選択される。
【００３８】
【化５】
2019529404.tif 000007
【００３９】
一実施形態では、機械部品は、工業用ギア、風力タービンギア、車軸、差動装置、エンジン、クランクシャフト、トランスミッション、クラッチ、油圧装置、滑走路装置、および／またはタービンのうちの１つ以上から選択される。
【００４０】
機械部品の可動金属表面間の摩耗を減少させる方法は、主要量の潤滑粘度の基油またはそれから調製されたグリースおよび有効量の式（Ｉ）の化合物を含む潤滑剤組成物で機械部品を潤滑することを含む。
【００４１】
一つの好ましい態様において、本発明は、可動金属面表間の摩耗を減らすため、および／または可動金属表面間の摩擦を減らすための式（Ｉ）の化合物の使用を提供する。例えば、本発明は、マイクロピッチングを減少させるための式（Ｉ）の化合物の使用を提供する。本発明のこの好ましい態様は、本明細書に開示されている本発明の任意の方法の根底にあり得る。
【００４２】
特定の実施形態において、潤滑剤添加剤濃縮物または潤滑剤組成物は、少なくとも１つの式（Ｉ）の化合物を含み、さらに１つ以上の添加剤成分を含む。そのような濃縮物または組成物は、同じまたは異なる特性を有する１つ以上の成分を含み得る。例えば、１つ以上の式（Ｉ）の化合物および１つ以上の添加剤成分、例えば１、２またはそれ以上の酸化防止剤、分散剤、清浄剤などを含む濃縮物および潤滑剤組成物は本発明の範囲内である。
【００４３】
本明細書で使用されるとき、用語「アルキル」、ならびに本明細書で言及される他の基のアルキル部分は、直鎖または分岐の飽和炭化水素である。アルキルは、特に明記しない限り、好ましくは１〜３０個の炭素原子、例えば１〜２０個の炭素原子、または１〜１０個の炭素原子を含有し得る。アルキル基の代表例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ネオペンチル、２−エチルヘキシルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４４】
本明細書で使用されるとき、用語「アルケニル」は、少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を含有する直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖を意味する。特に明記しない限り、アルケニルは、好ましくは、２〜３０個の炭素原子、例えば２〜２０個の炭素原子、または２〜１０個の炭素原子を含み得る。例えば、用語「Ｃ２−Ｃ４アルケニル」は、２〜４個の炭素原子を含有するアルケニル基を意味する。アルケニルの代表例には、エテニル、２−プロペニル、２−メチル−２−プロペニル、３−ブテニル、４−ペンテニル、５−ヘキセニル、２−ヘプテニル、２−メチル−１−ヘプテニル、オレイル、３−デセニル、オレリルなどが含まれる。
【００４５】
本明細書で使用されるとき、用語「アルキニル」は、少なくとも１つの炭素−炭素三重結合を含有する直鎖または分岐の炭化水素鎖を意味する。特に明記しない限り、アルキニルは、好ましくは２〜３０または３〜３０の炭素原子、例えば２〜２０または３〜２０の炭素原子、または２〜１０または３〜１０の炭素原子を含み得る。例えば、用語「Ｃ２−Ｃ４アルキニル」は、２〜４個の炭素原子を含有するアルキニル基を意味する。アルキニルの代表例としては、エチニル、２−プロピニル、３−ブチニル、４−ペンチニル、５−ヘキシニル、２−ヘプチニル、３−デシニルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４６】
本明細書で使用されるとき、用語「約」は、量に関して、おおよそまたはほぼを意味し、正確な量を含む。例えば、語句「約１．０％」は、約１．０％を意味するが、まさに１．０％も含む。
【００４７】
本明細書で使用されるとき、語句「有効量」は、磨耗および／または摩擦の低減などの所望の効果を達成する化合物の量を意味する。
【００４８】
式（Ｉ）の化合物は、潤滑基油における添加剤としての使用が企図されている。本明細書中で使用される場合、用語「基油」または「基原料油」とは、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＰＩ）カテゴリーグループのグループＩＶ油によって分類される油、ならびに動物油、植物油（例えばヒマシ油およびラード油）、石油、鉱物油、合成油、および石炭または頁岩由来の油をいう。Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅは、これらの様々な基原料油タイプを次のように分類した：グループＩ、０．０３重量パーセント超の硫黄、および／または９０体積パーセント未満の飽和物、８０以上１２０および１２０未満の粘度指数、グループＩＩ、０．０３重量パーセント以下の硫黄、および９０体積パーセント以上の飽和物、８０以上および１２０以上の粘度指数、グループＩＩＩ、０．０３重量パーセント以下の硫黄、および９０体積％以上の飽和物、１２０以上の粘度指数、グループＩＶ、全ポリアルファオレフィン、グループＶ基原料油は、グループＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、またはＩＶ基原料油として分類できない他の全ての基原料油を含む。グループＶ基原料油は、ナフテン油およびエステルを含むが、これらに限定されない。水素化処理基原料油および接触脱ロウ基原料油は、それらの低い硫黄および芳香族化合物含有量のために、一般にグループＩＩおよびグループＩＩＩのカテゴリーに分類される。ポリアルファオレフィン（グループＩＶ基原料油）は、様々なアルファオレフィンから調製された合成基油であり、硫黄および芳香族を実質的に含まない。
【００４９】
グループＩ、ＩＩ、およびＩＩＩは、鉱物油プロセス原料である。グループＩＶ基油は、オレフィン性不飽和炭化水素の重合によって生成される、真の合成分子種を含有する。多くのグループＶ基油も真の合成生成物であり、ジエステル、ポリオールエステル、ポリアルキレングリコール、アルキル化芳香族、ポリリン酸エステル、ポリビニルエーテル、および／またはポリフェニルエーテルなどを含み得るが、植物油のような天然に存在する油でもあり得る。グループＩＩＩ基油は、鉱物油に由来するが、これらの流体が受ける厳しい加工のために、それらの物理的特性がＰＡＯのようないくつかの真の合成物に非常に類似することに留意されたい。したがって、グループＩＩＩ基油由来の油は、業界では合成流体と称されることがあり得る。
【００５０】
式（Ｉ）の化合物は、鉱物油または合成油、動物油、植物油、またはそれらの混合物の形態で基油に添加することができる。一般に、パラフィン系およびナフテン系の両方の鉱物油ならびにそれらの混合物は、潤滑油としてまたはグリース媒体として用いることができる。前述の油のいずれかが基剤として使用されるグリースも考えられる。
【００５１】
式（Ｉ）の化合物は、他の添加剤成分に加えて、潤滑油に添加して完成流体を形成することができる。特定の実施形態において、完成流体は、ＩＳＯ  １０ＶＧ〜ＩＳＯ  ６８０ＶＧの粘度を有する。一実施形態では、完成流体は、潤滑油および式（Ｉ）の化合物を含み、ＩＳＯ  ６８ＶＧ〜ＩＳＯ  ６８０ＶＧの粘度を有する。他の実施形態では、完成流体は、潤滑油と式（Ｉ）の化合物を含み、ＩＳＯ  ２２ＶＧ〜ＩＳＯ  ６８ＶＧの粘度を有する。別の実施形態では、潤滑剤組成物は、潤滑油と式（Ｉ）の化合物とを含み、少なくとも約ＳＡＥ  ７０Ｗ、または少なくとも約ＳＡＥ  ７５ＷのＳＡＥギア粘度数を有する。潤滑組成物は、ＳＡＥ  ７５Ｗ−８０、７５Ｗ−９０、７５Ｗ−１４０、８０Ｗ−９０、８０Ｗ−４０、８５Ｗ−９０、８０Ｗ−９０、または８０Ｗ−１４０などのマルチグレード等級も有することができる。マルチグレード潤滑剤は、上記の潤滑剤グレードを提供するために潤滑粘度の油と共に配合される粘度改良剤を含み得る。
【００５２】
潤滑剤がグリースとして使用される場合、潤滑剤は一般に、所望量の増粘剤、およびグリース配合物に含まれる他の添加剤成分を考慮した後、全グリース組成物のバランスをとるのに十分な量で使用される。増粘剤またはゲル化剤として多種多様な材料を使用することができる。これらは、得られるグリース組成物に所望の粘稠度を付与するのに十分な量のグリース形成量で潤滑ビヒクル中に分散されているカルシウム、またはステアリン酸リチウムまたはヒドロキシステアレートのような通常の金属塩または石鹸を含み得る。グリース配合物に用いることができる他の増粘剤は、表面改質粘土およびシリカなどの非石鹸増粘剤、アリール尿素、カルシウム錯体および類似の材料を含む。一般に、特定の環境内で必要な温度で使用したときに溶融または溶解しないグリース増粘剤を用いることができるが、しかしながら、他の全ての点で、グリースを形成するための炭化水素流体を増粘またはゲル化するために通常用いられる任意の材料を式（Ｉ）の化合物を含むグリースに使用することができる。
【００５３】
合成油、またはグリースのためのビヒクルとして使用される合成油が、鉱物油より優先して、または鉱物油と合成油の混合物において所望される場合、様々な合成油が使用され得る。典型的な合成油には、ポリイソブチレン、ポリブテン、ポリデセン、シロキサンおよびシリコーン（ポリシロキサン）が含まれる。
【００５４】
本発明は、主要量の潤滑粘度の油またはそれから調製されたグリースおよび少量の式（Ｉ）の化合物を含む潤滑剤組成物を提供する。式（Ｉ）の化合物は、単一化合物としてまたは潤滑剤添加剤濃縮物の成分として、主要量の潤滑粘度の油、またはそれから調製されるグリースに添加することができる。本明細書で使用される場合、主要量の油またはグリースは、組成物中の油またはグリースが式（Ｉ）の化合物の量より多い量で組成物中にあることを意味する。典型的には、油／グリースの量は、全組成物の少なくとも５０重量％、例えば少なくとも７０％または少なくとも９０％である。同様に、式（Ｉ）の化合物が潤滑剤添加剤濃縮物の成分であり、潤滑剤添加剤濃縮物が、油またはグリースに添加される場合、主要量の油またはグリースは、潤滑剤組成物中の油またはグリースの量が潤滑剤組成物中の潤滑剤添加剤の量より多いことを意味する。式（Ｉ）の化合物は、潤滑剤組成物中に、全組成物の約０．００１％〜１０％、０．００５％〜５％、０．０１％〜２．０％、０．５％〜２．０％、および０．０１５％〜０．６％の量で存在することができる。いくつかの実施形態において、潤滑組成物は、約０．００５％〜０．６％、約０．０６〜約０．６重量％、または約０．０２〜約０．５重量％、または約０．００５〜約０．２重量％の式（Ｉ）の化合物を含み得る。
【００５５】
上記に述べたように、式（Ｉ）の化合物は、様々な機械部品および構成要素と共に使用するのに好適な潤滑剤組成物に容易に配合することができる。式（Ｉ）の化合物を含む潤滑剤組成物は、１つ以上の他の添加剤成分または希釈油を任意にさらに含み得る。以下に開示される添加剤成分のリストは、網羅的なものではなく、本明細書に明示的に開示されていない添加剤成分は、当業者に周知であり、潤滑剤組成物にも含まれ得る。限定するものではないが、本発明の潤滑剤組成物に使用できる添加剤成分には、酸化防止剤、追加の耐摩耗剤、腐食防止剤、清浄剤、分散剤、極圧剤、粘度指数改善剤、流動点降下剤、消泡剤、および摩擦低減剤が含まれる。
【００５６】
一実施形態では、本発明は、式（Ｉ）の化合物と少なくとも１つの追加の添加剤成分および／または希釈油とを含む潤滑剤添加剤濃縮物を提供する。１つ以上の追加の添加剤成分は、酸化防止剤、追加の耐摩耗剤、腐食防止剤、清浄剤、分散剤、極圧剤、粘度指数改善剤、流動点降下剤、解乳化剤、消泡剤、および摩擦調整剤から選択され得る。希釈油は、任意の好適な潤滑粘度の油またはそれから調製されたグリースであり得る。
【００５７】
式（Ｉ）の化合物は、潤滑粘度の油に直接組み込むことができる。代替的に、式（Ｉ）の化合物は、１つ以上の希釈油および／または他の潤滑剤添加剤と組み合わせて潤滑剤添加剤濃縮物を形成するように調製することができる。一般に、潤滑剤添加剤濃縮物は、最終潤滑剤組成物の総重量に対する潤滑剤添加剤濃縮物の特定の重量パーセント（重量％）で潤滑粘度の油にさらに配合されるであろう。選択された重量％は、一般に処理率と呼ばれ、潤滑剤添加剤濃縮物を含有する潤滑剤組成物は、一般に完成流体と呼ばれる。
【００５８】
酸化防止剤
酸化防止化合物は公知であり、例えば、フェネート、フェネートスルフィド、硫化オレフィン、リン硫化テルペン、硫化エステル、芳香族アミン、アルキル化ジフェニルアミン（例えば、ノニルジフェニルアミン、ジ−ノニルジフェニルアミン、オクチルジフェニルアミン、ジ−オクチルジフェニルアミン）、フェニル−アルファ−ナフチルアミン、アルキル化フェニル−アルファ−ナフチルアミン、ヒンダード非芳香族アミン、フェノール、ヒンダードフェノール、油溶性モリブデン化合物、高分子酸化防止剤、またはそれらの混合物を含む。単一の酸化防止剤または２つ以上の組み合わせを使用することができる。
【００５９】
ヒンダードフェノール酸化防止剤は、立体障害基として、第二級ブチル基および／または第三級ブチル基を含んでいてもよい。フェノール基は、ヒドロカルビル基および／または第２の芳香族基に結合する架橋基でさらに置換されていてもよい。好適なヒンダードフェノール酸化防止剤の例には、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、４−メチル−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、４−エチル−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、４−プロピル−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールまたは４−ブチル−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、または４−ドデシル−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールを含む。一実施形態では、ヒンダードフェノール酸化防止剤は、エステルであり得、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールとアルキルアクリレートとから誘導された付加生成物を含むことができ、アルキル基は、約１〜約１８、または約２〜約１２、または約２〜約８、または約２〜約６、または約４の炭素原子を含有し得る。
【００６０】
有用な酸化防止剤は、ジアリールアミンおよび高分子量フェノールを含み得る。一実施形態では、潤滑油組成物は、ジアリールアミンと高分子量フェノールとの混合物を含有することができ、その結果、各酸化防止剤は、潤滑油組成物の最終重量に基づいて約５重量％以下の酸化防止剤を提供するのに十分な量で存在し得る。いくつかの実施形態では、酸化防止剤は、潤滑油組成物の最終重量に基づいて、約０．３〜約１．５重量％のジアリールアミンおよび約０．４〜約２．５重量％の高分子量フェノールの混合物であり得る。
【００６１】
硫化されて硫化オレフィンを形成することができる好適なオレフィンの例は、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、ポリイソブチレン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ウンデセン、ドデセン、トリデセン、テトラデセン、ペンタデセン、ヘキサデセン、ヘプタデセン、オクタデセン、ノナデセン、エイコセンまたはこれらの混合物を含む。一実施形態では、ヘキサデセン、ヘプタデセン、オクタデセン、ノナデセン、エイコセンまたはこれらの混合物、ならびにこれらの二量体、三量体、および四量体が特に有用なオレフィンである。代替的に、オレフィンは、１，３−ブタジエンなどのジエンのディールス・アルダー付加物およびブチルアクリレートなどの不飽和エステルであってもよい。
【００６２】
別の種類の硫化オレフィンには、硫化脂肪酸およびそのエステルが含まれる。脂肪酸は、しばしば、植物油または動物油から得られ、典型的には約４〜約２２個の炭素原子を含有する。好適な脂肪酸およびこれらのエステルの例としては、トリグリセリド、オレイン酸、リノール酸、パルミトレイン酸、またはこれらの混合物が挙げられる。しばしば、脂肪酸は、ラード油、トール油、ピーナッツ油、大豆油、綿実油、ヒマワリ種子油、またはこれらの混合物から得られる。脂肪酸および／またはエステルは、α−オレフィンなどのオレフィンと混合してもよい。
【００６３】
１つ以上の酸化防止剤（複数可）は、潤滑組成物中に、約０重量％〜約２０重量％、または約０．１重量％〜約１０重量％、または約０．５重量％〜約５重量％の範囲で存在してもよい。
【００６４】
追加の耐摩耗剤
追加の好適な耐摩耗剤の例には、これらに限定されないが、チオリン酸金属塩、ジアルキルジチオリン酸金属塩、リン酸エステルまたはその塩、リン酸エステル、ホスファイト、リン含有カルボン酸エステル、エーテル、またはアミド、硫化オレフィン、チオカルバメート含有化合物、チオカルバメートエステル、アルキレン結合チオカルバメート、およびビス（Ｓ−アルキルジチオカルバミル）ジスルフィド、およびそれらの混合物が含まれる。リン含有耐摩耗剤は、欧州特許第０６１２８３９号により詳細に記載されている。ジアルキルジチオホスフェート塩の金属は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、鉛、スズ、モリブデン、マンガン、ニッケル、銅、チタン、または亜鉛であってもよい。有用な耐摩耗剤は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛であり得る。
【００６５】
追加の耐摩耗剤は、潤滑組成物の総重量の、約０重量％〜約１５重量％、または約０．０５重量％〜約１０重量％、または約０．０１重量％〜約５重量％、または約０．１重量％〜約３重量％の範囲で存在してもよい。
【００６６】
清浄剤
本潤滑剤組成物は、任意に、１つ以上の中性、低塩基性、または過塩基性清浄剤、またはこれらの混合物をさらに含んでもよい。好適な清浄剤基質には、フェネート、硫黄含有フェネート、スルホネート、カリキサレート、サリキサレート、サリチレート、カルボン酸、リン酸、モノ−および／またはジ−チオリン酸、アルキルフェノール、硫黄結合アルキルフェノール化合物、ならびにメチレン架橋フェノールが含まれる。好適な清浄剤およびその調製方法は、米国特許第７，７３２，３９０号、およびその中で引用される参考文献を含む、多数の特許公報においてより詳細に記載されている。
【００６７】
清浄剤基質は、これらに限定されないが、カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、リチウム、バリウム、またはそれらの混合物のような、アルカリ金属またはアルカリ土類金属で塩基化され得る。いくつかの実施形態では、清浄剤は、バリウムを含まない。好適な清浄剤は、石油スルホン酸のアルカリまたはアルカリ土類金属塩、および長鎖モノ−またはジ−アルキルアリールスルホン酸を含むことができ、アリール基は、ベンジル、トリル、およびキシリルのうちの１つである。
【００６８】
過塩基性清浄剤添加剤は、当該技術分野において周知であり、アルカリまたはアルカリ土類金属過塩基性清浄剤添加剤であり得る。そのような清浄剤添加剤は、金属酸化物または金属水酸化物を基質および二酸化炭素ガスと反応させることによって調製され得る。基質は、典型的には、酸、例えば、脂肪族置換スルホン酸、脂肪族置換カルボン酸、または脂肪族置換フェノールのような酸である。
【００６９】
「過塩基性」という用語は、存在する金属の量が化学量論的量を超える、スルホン酸塩、カルボン酸塩、およびフェネートの金属塩などの金属塩に関する。このような塩は、１００％超の変換レベルを有してもよい（すなわち、これらは、酸をその「標準」「中性」の塩に変換するのに必要な理論的量の金属の１００％より多くを含み得る）。しばしばＭＲと略される「金属比」という表現は、既知の化学反応性および化学量論性による中性塩中の金属の化学当量に対する過塩基性塩中の金属の総化学当量の比を示すために使用される。正または中性塩では、金属比は、１であり、過塩基性塩では、ＭＲは、１より大きい。そのような塩は、一般的には、過塩基性、高塩基性、または超塩基性塩と称され、有機硫黄酸、カルボン酸、またはフェノールの塩であり得る。
【００７０】
過塩基性清浄剤は、１．１：１から、または２：１から、または４：１から、または５：１から、または７：１から、または１０：１からの金属比を有してもよい。
【００７１】
いくつかの実施形態では、清浄剤は、ギア、車軸、またはエンジンの錆を軽減または防止するために使用することができる。
【００７２】
清浄剤は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、約０重量％〜約１０重量％、または約０．１重量％〜約８重量％、または約１重量％〜約４重量％で存在してもよい。
【００７３】
分散剤
潤滑剤組成物は、任意選択で、１つ以上の追加の分散剤またはそれらの混合物をさらに含んでもよい。分散剤は、潤滑油組成物への混合前にそれらが灰形成金属を含有せず、潤滑剤への添加時にそれらが通常いかなる灰にも寄与しないため、しばしば無灰型分散剤として知られる。無灰型分散剤は、比較的高分子または量の炭化水素鎖に結合した極性基を特徴とする。典型的な無灰分散剤には、Ｎ−置換長鎖アルケニルスクシンイミドが含まれる。Ｎ−置換長鎖アルケニルスクシンイミドの例には、約３５０〜約５０００、または約５００〜約３０００の範囲の数平均分子量のポリイソブチレン置換基を有するポリイソブチレンスクシンイミドが含まれ。スクシンイミド分散剤およびそれらの調製は、例えば、米国特許第７，８９７，６９６号および米国特許第４，２３４，４３５号に開示されている。スクシンイミド分散剤は、典型的には、ポリアミン、典型的にはポリ（エチレンアミン）から形成されたイミドである。
【００７４】
いくつかの実施形態において、潤滑剤組成物は、約３５０〜約５０００、または約５００〜約３０００の範囲の数平均分子量を有するポリイソブチレンから誘導された少なくとも１つのポリイソブチレンスクシンイミド分散剤を含む。ポリイソブチレンスクシンイミドは、単独で、または他の分散剤と組み合わせて使用してもよい。
【００７５】
いくつかの実施形態では、含まれる場合、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）は、５０モル％を超える、６０モル％を超える、７０モル％を超える、８０モル％を超える、または９０モル％を超える末端二重結合の含有量を有し得る。そのようなＰＩＢは、高反応性ＰＩＢ（「ＨＲ−ＰＩＢ」）とも称される。約８００〜約５０００の範囲の数平均分子量を有するＨＲ−ＰＩＢは、本開示の実施形態における使用に好適である。従来の非高反応性ＰＩＢは、典型的には、５０モル％未満、４０モル％未満、３０モル％未満、２０モル％未満、または１０モル％未満の二重結合含有量を有する。
【００７６】
約９００〜約３０００の範囲の数平均分子量を有するＨＲ−ＰＩＢが、好適であり得る。そのようなＨＲ−ＰＩＢは、市販されているか、または米国特許第４，１５２，４９９号および米国特許第５，７３９，３５５号に記載される、三フッ化ホウ素などの非塩素化触媒の存在下でのイソブテンの重合によって合成され得る。前述の熱エン反応において使用される場合、ＨＲ−ＰＩＢは、増加した反応性のために、反応におけるより高い転換率、およびより少ない量の沈降物形成をもたらし得る。
【００７７】
好適な分散剤の１つの種類は、マンニッヒ塩基であり得る。マンニッヒ塩基は、より高分子量のアルキル置換フェノール、ポリアルキレンポリアミン、およびホルムアルデヒドのようなアルデヒドの縮合によって形成される物質である。マンニッヒ塩基は、米国特許第３，６３４，５１５号により詳細に記載されている。
【００７８】
好適な種類の分散剤は、高分子量エステルまたは半エステルアミドであり得る。
【００７９】
好適な分散剤はまた、種々の薬剤のいずれかとの反応による従来の方法によって後処理することができる。これらの剤の中には、ホウ素、尿素、チオ尿素、ジメルカプトチアジアゾール、二硫化炭素、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、炭化水素置換無水コハク酸、無水マレイン酸、ニトリル、エポキシド、カーボネート、環状カーボネート、ヒンダードフェノールエステル、およびリン化合物がある。米国特許第７，６４５，７２６号、米国特許第７，２１４，６４９号、および米国特許第８，０４８，８３１号は、いくつかの好適な後処理方法および後処理された製品を記載している。
【００８０】
存在する場合、分散剤は、潤滑油組成物の総重量に基づいて最大で約２０重量％を提供するのに十分な量で使用され得る。使用し得る分散財の量は、潤滑油組成物の総重量に基づいて、約０．１重量％〜約１５重量％、または約０．１重量％〜約１０重量％、または約３重量％〜約１０重量％、または約１重量％〜約６重量％、または約７重量％〜約１２重量％であってもよい。いくつかの実施形態において、潤滑油組成物は、混合分散剤系を利用する。
【００８１】
極圧剤
本明細書の潤滑油組成物はまた、任意に、１つ以上の極圧剤を含有してもよい。油に可溶性である極圧（ＥＰ）剤は、硫黄およびクロロ硫黄含有ＥＰ剤、塩素化炭化水素ＥＰ剤、ならびにリンＥＰ剤を含む。そのようなＥＰ剤の例としては、塩素化ワックス；ジベンジルジスルフィド、二硫化ビス（クロロベンジル）、三硫化ジブチル、オレイン酸の硫化メチルエステル、硫化アルキルフェノール、硫化ジペンテン、硫化テルペン、および硫化ディールス−アルダー付加物のような有機硫化物および多硫化物；硫化リンとテルペンチンまたはオレイン酸メチルとの反応生成物のようなリン硫化炭化水素；亜リン酸ジヒドロカルビルおよびトリヒドロカルビル、例えば、亜リン酸ジブチル、亜リン酸ジヘプチル、亜リン酸ジシクロヘキシル、亜リン酸ペンチルフェニルのようなリンエステル；亜リン酸ジペンチルフェニル、亜リン酸トリデシル、亜リン酸ジステアリル、およびポリプロピレン置換亜リン酸フェニル；ジオクチルジチオカルバミン酸亜鉛およびバリウムヘプチルフェノール二酸のような金属チオカルバミン酸塩；例えば、ジアルキルジチオリン酸と酸化プロピレンとの反応生成物のアミン塩を含む、アルキルおよびジアルキルリン酸のアミン塩；ならびにそれらの混合物が挙げられる。
【００８２】
ＥＰ剤は、潤滑組成物の総重量の、約０重量％〜約１５重量％、または約０．０５重量％〜約１０重量％、または約０．０１重量％〜約５重量％、または約０．１重量％〜約３重量％の範囲で存在してもよい。
【００８３】
追加の摩擦調整剤
本明細書における潤滑油組成物は、任意選択で１つ以上の摩擦調整剤も含有し得る。好適な摩擦調整剤は、金属含有および金属非含有摩擦調整剤を含むことができ、これらに限定されないが、イミダゾリン、アミド、アミン、スクシンイミド、アルコキシル化アミン、アルコキシル化エーテルアミン、酸化アミン、アミドアミン、ニトリル、ベタイン、第四級アミン、イミン、アミン塩、アミノグアニジン、アルカノールアミド、ホスホネート、金属含有化合物、グリセロールエステル、硫化脂肪化合物およびオレフィン、ヒマワリ油および他の天然に存在する植物または動物油、ジカルボン酸エステル、ポリオールおよび１つ以上の脂肪族または芳香族カルボン酸のエステルまたは部分エステルなどを含むことができる。
【００８４】
好適な摩擦調整剤は、直鎖、分岐鎖、もしくは芳香族ヒドロカルビル基、またはそれらの混合物から選択されるヒドロカルビル基を含有することができ、飽和または不飽和であり得る。ヒドロカルビル基は、炭素および水素または硫黄もしくは酸素のようなヘテロ原子で構成され得る。ヒドロカルビル基は、約１２〜約２５個の炭素原子の範囲であり得る。実施形態では、摩擦調整剤は、長鎖脂肪酸エステルであり得る。実施形態では、長鎖脂肪酸エステルは、モノ−エステル、またはジ−エステル、または（トリ）グリセリドであり得る。摩擦調整剤は、長鎖脂肪アミド、長鎖脂肪エステル、長鎖脂肪エポキシド誘導体、または長鎖イミダゾリンであり得る。
【００８５】
他の好適な摩擦調整剤は、有機、無灰（金属非含有）、窒素非含有有機摩擦調整剤を含み得る。そのような摩擦調整剤は、カルボン酸および無水物をアルカノールと反応させることによって形成されるエステルを含み得、一般に、親油性炭化水素鎖に共有結合した極性末端基（例えば、カルボキシルまたはヒドロキシル）を含む。有機無灰窒素非含有摩擦調整剤の例は、一般に、オレイン酸のモノ−、ジ−およびトリ−エステルを含み得るモノオレイン酸グリセロール（ＧＭＯ）として知られている。他の好適な摩擦調整剤は、米国特許第６，７２３，６８５号に記載されている。
【００８６】
アミン系摩擦調整剤は、アミンまたはポリアミンを含み得る。そのような化合物は、飽和もしくは不飽和、またはその混合物のいずれかの直鎖であるヒドロカルビル基を有することができ、約１２〜約２５個の炭素原子を含有し得る。好適な摩擦調整剤のさらなる例には、アルコキシル化アミンおよびアルコキシル化エーテルアミンが含まれる。そのような化合物は、飽和、不飽和のいずれか、またはその混合物の直鎖であるヒドロカルビル基を有し得る。それらは、約１２〜約２５個の炭素原子を含有し得る。例としては、エトキシル化アミンおよびエトキシル化エーテルアミンが挙げられる。
【００８７】
アミンおよびアミドは、それ自体として、または酸化ホウ素、ハロゲン化ホウ素、メタホウ酸塩、ホウ酸またはモノ−、ジ−またはトリ−アルキルボレートなどのホウ素化合物との付加物もしくは反応生成物の形態で使用することができる。他の好適な摩擦調整剤は、米国特許第６，３００，２９１号に記載されている。
【００８８】
摩擦調整剤は、潤滑剤組成物の総重量に基づいて、約０重量％〜約１０重量％、または約０．０１重量％〜約８重量％、または約０．１重量％〜約４重量％の量で存在してもよい。
【００８９】
粘度指数改善剤
本明細書の潤滑油組成物はまた、任意に、１種以上の粘度指数改善剤を含有してもよい。好適な粘度指数改善剤としては、ポリオレフィン、オレフィンコポリマー、エチレン／プロピレンコポリマー、ポリイソブテン、水素化スチレン−イソプレンポリマー、スチレン／マレイン酸エステルコポリマー、水素化スチレン／ブタジエンコポリマー、水素化イソプレンポリマー、アルファ−オレフィン無水マレイン酸コポリマー、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアルキルスチレン、水素化アルケニルアリール共役コポリマー、またはこれらの混合物を挙げることができる。粘度指数改善剤は星型ポリマーを含んでもよく、好適な例は、米国特許公開第２０１２／０１０１０１７Ａ１号に記載されている。
【００９０】
本明細書の潤滑油組成物はまた、任意に、粘度指数改善剤に加えて、または粘度指数改善剤の代わりに、１つ以上の分散剤粘度指数改善剤を含有してもよい。好適な分散剤粘度指数改善剤としては、官能化ポリオレフィン、例えばアシル化剤（例えば無水マレイン酸）とアミンとの反応生成物で官能化されたエチレン−プロピレンコポリマー、アミンで官能化されたポリメタクリレート、またはアミンと反応したエステル化無水マレイン酸−スチレンコポリマーが挙げられ得る。
【００９１】
粘度指数改善剤および／または分散剤粘度指数改善剤の総量は、潤滑組成物の総重量に基づいて、約０重量％〜約２０重量％、約０．１重量％〜約１５重量％、約０．１重量％〜約１２重量％、または約０．５重量％〜約１０重量％であり得る。
【００９２】
特定の配合物についての様々な添加剤成分の有効量は容易に確かめることができるが、説明の目的のために代表的な有効量についてのこれらの一般的な指針を提供する。下記の量は、完成した流体の重量％で与えられる。
【００９３】
［表］
2019529404.tif 000008
【００９４】
式（Ｉ）の化合物およびそれを含む潤滑剤添加剤濃縮物を使用することができる工業用潤滑用途としては、油圧油、工業用ギア油、風力タービン油、滑走路機械油、循環油および蒸気タービン油、ガスタービン油、ギア油、コンプレッサー油、ミスト油および工作機械用潤滑剤が挙げられる。
【００９５】
式（Ｉ）の化合物、およびそれを含む潤滑剤添加剤濃縮物は、トランスミッション用流体に使用することができる。これらの流体には、手動トランスミッション流体、自動トランスミッション流体、無段トランスミッション流体、パワーステアリング流体およびパワーブレーキ流体などの自動車用流体が含まれる。式（Ｉ）の化合物はまた、自動車用、工業用および航空用グリースなどのグリース、および自動車シャシ潤滑剤に組み込むことができる。
【００９６】
式（Ｉ）の化合物、およびそれを含む潤滑剤添加剤濃縮物は、自動車のギア油または車軸油に使用することができる。そのような油の典型は、極端な圧力、負荷および温度条件下で作動する自動車のスパイラルベベルおよびウォームギア車軸油、高速、低トルクおよび低速、高トルクの両方の条件下で作動するハイポイドギア油である。
【００９７】
式（Ｉ）の化合物を含有するエンジン油も本発明により企図される。そのような油には、乗用車用モーター油、大型ディーゼルエンジン油、船舶用エンジン油、機関車、および高速自動車用ディーゼルエンジンが含まれる。
【００９８】
本発明はまた金属表面を潤滑する方法を提供する。本発明の潤滑剤組成物を用いて金属表面を潤滑することは、動くときの金属表面間の磨耗および／または摩擦を減らすことができる。一実施形態では、潤滑される金属表面は、機械部品であり得る。機械部品は、車軸、差動装置、エンジン、手動トランスミッション、自動トランスミッション、無段トランスミッション、クラッチ、油圧装置、工業用ギア、風力タービンギアボックス、滑走路装置、および／またはタービンを含むことができる。
【００９９】
本発明はさらに、ドライブライン、工業用または金属加工装置を式（Ｉ）の化合物を含む潤滑剤組成物で潤滑することを含む、ドライブライン、工業用または金属加工装置を潤滑する方法を提供する。
【実施例】
【０１００】
式（Ｉ）の化合物は、スキーム１に記載の合成経路を用いて調製することができる。１つ以上の亜リン酸ジアルキル（ＩＩおよびＩＩ’）を、１つ以上のカルボニル化合物（ＩＩＩおよびＩＩＩ’）および水を除去しながら式（Ｉ）の化合物を生成する第一級アミン（ＩＶ）と反応させる。
【０１０１】
Ｒ１およびＲ１０は、同一または異なり、独立して、Ｃ１−Ｃ２０直鎖アルキル、Ｃ２−Ｃ２０直鎖アルケニル、Ｃ３−Ｃ２０分岐アルキル、およびＣ３−Ｃ２０分岐アルケニルからから選択され、ｎは、１〜７の整数であり、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９の各々が、同一または異なり、各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１０直鎖アルキル、Ｃ２−Ｃ１０直鎖アルケニル、Ｃ３−Ｃ１０分岐アルキル、およびＣ３−Ｃ１０分岐アルケニルから選択され、Ｘは、Ｈ、ヒドロキシ、およびＮ（Ｒ１１）（Ｒ１２）からなる群から選択され、Ｒ１１およびＲ１２は、同一または異なり、各々独立して、Ｈ、ヒドロキシ、アルキル、アルケニル、およびアルキニルからなる群から、選択される。
【０１０２】
【化６】
2019529404.tif 000009
【０１０３】
化合物１．
【０１０４】
【化７】
2019529404.tif 000010
【０１０５】
化合物１（Ｒ１、Ｒ１０＝ｎ−ブチル、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９＝Ｈ、Ｘ＝ＯＨ、ｎ＝１）を、ジ−ｎ−ブチルホスファイト、ホルムアルデヒド（パラホルムアルデヒドの形で）およびモノエタノールアミンから合成した。窒素下で、パラホルムアルデヒド（１１８ｇ、３．９３モル）を、モノエタノールアミン（１２０ｇ、１．９７モル）を含有する反応器に６０℃でゆっくり添加した。パラホルムアルデヒドを添加した後、水を留去しながら反応混合物を真空下（４５ｍｍＨｇ）、９５℃に加熱した。その後、留出物が観察されなくなった後、混合物を６０℃に冷却した。亜リン酸ジ−ｎ−ブチル（７６２．８６ｇ、３．９３モル）を添加し、６５℃で１０時間反応させて化合物１を得た。化合物の構造は、Ｐ−３１、Ｈ、およびＣ−１３  ＮＭＲ分光法、ならびにＬＣ−ＭＳによって確認された（ｍ／ｚ＝４７４．２７（Ｍ＋１））。全てのＮＭＲ化学シフト（δ）は、ｐｐｍで与えられる。１Ｈ  ＮＭＲ  δ  ４．１（８Ｈ）、３．６（２Ｈ）、３．２（４Ｈ）、３．０（２Ｈ）、１．７（８Ｈ）、１．４（８Ｈ）、０．９（１２Ｈ）。１３Ｃ  ＮＭＲ  δ  ６５．７８、６０．１２、５９．１２、５０．９、３２．７１、１８．７６、１３．６１。３１Ｐ  ＮＭＲ  δ  ２５．５０。
【０１０６】
化合物２．
【０１０７】
【化８】
2019529404.tif 000011
【０１０８】
化合物２（Ｒ１、Ｒ１０＝エチル、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９＝Ｈ、Ｘ＝ＯＨ、ｎ＝１）は、化合物１と類似の方法だが、亜リン酸ジエチル（３６１．７５ｇ、２．６２モル）、パラホルムアルデヒド（７８．６１ｇ、２．６２モル）、およびモノエタノールアミン（８０．１３ｇ、１．３１モル）を使用して調製することができる。
【０１０９】
化合物３．
【０１１０】
【化９】
2019529404.tif 000012
【０１１１】
化合物３（Ｒ１、Ｒ１０＝ブチル、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９＝Ｈ、Ｘ＝ＯＨ、ｎ＝２）は、化合物１と類似の方法だが、ジ−ｎ−ブチルホスファイト（５８２．２８ｇ、３．００ｍｏｌ）、パラホルムアルデヒド（９０．０５ｇ、３．００ｍｏｌ）、および３−アミノプロパノール（１１２．６７ｇ、１．５０ｍｏｌ）を使用して調製することができる。
【０１１２】
化合物４．
【０１１３】
【化１０】
2019529404.tif 000013
【０１１４】
化合物４（Ｒ１、Ｒ１０＝エチル、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９＝Ｈ、Ｘ＝ＯＨ、ｎ＝２）は、化合物１と類似の方法だが、亜リン酸ジエチル（３５０ｇ、２．５４モル）、パラホルムアルデヒド（７６．４ｇ、２．５４モル）、および３−アミノプロパノール（９５．１ｇ、１．２７モル）を使用して調製することができる。
【０１１５】
化合物５．
【０１１６】
【化１１】
2019529404.tif 000014
【０１１７】
化合物５（Ｒ１、Ｒ１０＝２−エチルヘキシル、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９＝Ｈ、Ｘ＝ＯＨ、ｎ＝１）は、化合物１と類似の方法だが、ビス（２−エチルヘキシル）ホスファイト（５００ｇ、１．６３モル）、パラホルムアルデヒド（４９．１ｇ、１．６３モル）、およびモノエタノールアミン（５０ｇ、０．８２モル）を使用して調製することができる。
【０１１８】
化合物６．
【０１１９】
【化１２】
2019529404.tif 000015
【０１２０】
化合物６（Ｒ１、Ｒ１０＝ブチル、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９、Ｘ＝Ｈ、ｎ＝７）は、化合物１と類似の方法だが、亜リン酸ジ−ｎ−ブチル（３８８．２ｇ、２．００ｍｏｌ）、パラホルムアルデヒド（６０．０３ｇ、２．００ｍｏｌ）、およびｎ−オクチルアミン（１２９．２５ｇ、１．００ｍｏｌを使用して調製することができる。
【０１２１】
化合物７．
【０１２２】
【化１３】
2019529404.tif 000016
【０１２３】
化合物７（Ｒ１、Ｒ１０＝ブチル、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９＝Ｈ、Ｘ＝Ｎ（ＣＨ３）２、ｎ＝２）は、化合物１と類似の方法だが、亜リン酸ジ−ｎ−ブチル（５４３．５２ｇ、２．８０モル）、パラホルムアルデヒド（８４．０４ｇ、２．８０モル）、および３−（ジメチルアミノ）−プロピルアミン（１４３．０５ｇ、１．４０モル）を使用して調製することができる。
【０１２４】
化合物８．
【０１２５】
【化１４】
2019529404.tif 000017
【０１２６】
化合物８（Ｒ１、Ｒ１０＝オレイル、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９＝Ｈ、Ｘ＝Ｏｈ、ｎ＝１）は、化合物１と類似の方法だが亜リン酸ジ−ｎ−ブチル（８００ｇ、１．３７モル）、パラホルムアルデヒド（４１．２、１．３７モル）、およびモノエタノールアミン（４１．９、０．６９モル）を使用して調製することができる。
【０１２７】
機能に関する研究
高周波往復リグ（ＨＦＲＲ）
各々上記の化合物１〜８のうちの１つを含む潤滑剤試験流体を（ＡＳＴＭ−Ｄ６０７９−１１による）ＨＦＲＲ試験にかけ、４００ｇの錘を使用して８０℃で１ｍｍのストロークで３分間２０Ｈｚの周波数で化合物を試験した。規定され制御された条件下で作動する流体に浸された静止ディスクとの接触から振動ボール上に生じた摩耗傷をミクロン単位で評価し、測定した。ＨＦＦＲ試験装置は、振動機、加熱浴、試料ホルダー、試験ボールおよび試験ディスクからなる。潤滑剤試験流体を形成するために、化合物１〜８の各々をグループＩ鉱物油に添加した。潤滑剤試験流体は各々、ＩＳＯ  １００ＶＧの粘度を有し、上記のように調製されたそれぞれの化合物１〜８によって送達される３００ｐｐｍのリンを含有した。
【０１２８】
潤滑剤（グループＩ鉱物油および化合物１〜８のうちの１つを含有する）の２ｍＬ試験試料を、ＨＦＲＲの試験槽に入れる。回転しない鋼製ボールを保持しそして４００ｇの錘を負荷した振動機アームが試験ディスクに接触するまで下げられ、潤滑流体に完全に浸される。流体の温度が安定したら、ボールを２０Ｈｚの周波数で３分間１ｍｍのストロークでディスクに擦らせる。試験流体の温度は維持され、周囲の相対湿度は３０％〜８５％に維持される。顕微鏡デジタルカメラを使用して摩耗傷の画像を捕捉し、摩耗傷の長軸および短軸の寸法を測定および記録し、平均摩耗傷直径（ＭＷＳＤ）を計算する。
【０１２９】
【表１】
2019529404.tif 000018
【０１３０】
ＭＴＭ−ＳＬＩＭ
ミニトラクションマシン−スペースレイヤーイメージングマシン（ＭＴＭ−ＳＬＩＭ）は、潤滑接触表面の摩擦特性を測定する。ＭＴＭ−ＳＬＩＭ構成では、１９．０５ｍｍの鋼製ボールを直径４６ｍｍの鋼製ディスクの面に対して負荷する。ボールとディスクは、シャフトに取り付けられ、潤滑剤に浸される。ボールとディスクは独立して駆動され、転がりおよび滑り接触を作り出す。試験中に、光学干渉法を使用して接触表面上の付加的なフィルム成長の形成を測定する。センサは、印加された負荷、潤滑油の温度、および接触表面の磨耗を測定する。ボールとディスクの間の摩擦力は、力変換器によって測定される。
【０１３１】
化合物１を含有する典型的な完全配合工業用ギア流体を、典型的なＩＳＯ  ＶＧ  １００ギア油流体中でＭＴＭ−ＳＬＩＭ中で試験した。流体成分およびそれぞれの処理速度を以下の表２に示す。試験条件は、ボールがディスクよりも速い速度で回転するように、５０％スライド対ロール比（スライド速度対ローリング速度）を含んだ。ボール速度は、１２５ｍｍ／ｓ、ディスク速度は７５ｍｍ／ｓであった。試験は、１００℃の温度で１時間行い、摩擦係数を測定した。試験期間中、条件を一定に保った。試験中に、干渉画像を定期的に捕捉して、時間に対するトライボフィルム層の厚さを計算する。表３に示すように、第１の試験では、２０Ｎの負荷で２ＧＰａの接触圧を印加した。２回目の試験では、７５Ｎの荷重で３ＧＰａの接触圧を印加した。
【０１３２】
【表２】
2019529404.tif 000019
【０１３３】
ＭＴＭ−ＳＬＩＭ試験の結果を表３に示す。この表に示された結果は、式（Ｉ）の他の化合物に外挿することができる。結果は、式（Ｉ）の化合物のリン含有分子が高負荷下でリンフィルムを形成することを示している。同様に、式（Ｉ）の化合物を含有する流体は、高負荷下でリンフィルムを形成する。
【０１３４】
【表３】
2019529404.tif 000020
【０１３５】
ＦＶＡマイクロピッチング
マイクロピッチングは、ギアシステムに使用されている表面材料の疲労破壊である。マイクロピッチングの発生を防ぐために、ギア流体の添加剤が必要である。ＦＶＡ情報シート５４／７によるマイクロピッチング試験ＧＦ−Ｃ／８．３／９０は、潤滑剤のマイクロピッチング負荷容量を測定するために使用され、２つの部分、負荷ステージ試験とそれに続く耐久試験からなる。
【０１３６】
化合物１を含有し、ＩＳＯ  ＶＧ  １００を有する典型的な完全配合工業用ギア流体は、ＦＶＡ情報シート５４／７に従ってマイクロピッチング試験ＧＦ−Ｃ／８．３／９０で試験された。流体成分およびそれぞれの処理速度を以下の表４に示す。試験は、試験の負荷ステージ部分のみが行われるように修正された。これは、流体のマイクロピッチング負荷容量を決定するのに十分である。
【０１３７】
【表４】
2019529404.tif 000021
【０１３８】
マイクロピッチング試験の結果を、図１、２および３に示す。図１は、マイクロピッチングによって生じる平均プロファイル偏差（ｆｆｍ）を示す。示されるように、試験運転時間の負荷ステージ（１６時間／負荷ステージ）が左側に示され、一方、耐久試験運転時間（８０時間／負荷ステージ）が右側に示される。試験条件は以下の通りである。
ａ．ギアタイプ：Ｃ
ｂ．ピッチライン速度：８．３ｍ／ｓ
ｃ．潤滑剤注入温度：９０℃
【０１３９】
図２は、マイクロピッチング領域ＧＦのパーセント（％）を示す。示されるように、試験運転時間の負荷ステージ（１６時間／負荷ステージ）が左側に示され、一方、耐久試験運転時間（８０時間／負荷ステージ）が右側に示される。試験条件は、上記の図１に示したものと同じであった。
【０１４０】
図３は、重量損失（Ｗ）を示す。示されるように、試験運転時間の負荷ステージ（１６時間／負荷ステージ）が左側に示され、一方、耐久試験運転時間（８０時間／負荷ステージ）が右側に示される。試験条件は、上記の図１に示したものと同じであった。
【０１４１】
図１〜３に示されるように、試験流体で潤滑されたギアは、負荷ステージ中の低い平均外形偏差、検出不能なマイクロピッチング、および低い重量損失を有した。これらの結果は、化合物１を含む式（Ｉ）の化合物が、式（Ｉ）の化合物を含まない同じ潤滑剤組成物と比較して、良好から優秀なマイクロピッチング保護を提供することを示している。化合物１を含む式（Ｉ）の化合物を含有する流体は、「高マイクロピッチング負荷容量」の流体として分類することができる。
【０１４２】
ＦＡＧ  ＦＥ８ベアリング試験
多くのギアシステムは、ローラーベアリング要素を含有する。高負荷下での摩耗を防ぐために、これらのベアリングの適切な潤滑が必要である。潤滑剤がベアリング要素を保護する能力は、ＦＡＧ  ＦＥ８ベアリング試験（ＤＩＮ  ５１８１９−３、２運転、各々８０ｋＮ、８０℃で８０時間運転）によって試験することができる。
【０１４３】
化合物１を含有し、ＩＳＯ  ＶＧ  １００を有する典型的に完全に配合された工業用ギア流体を上記のＦＡＧ  ＦＥ８ベアリング試験で試験した。流体成分およびそれぞれの処理速度は、上記の表４に示されている。試験終了時には、平均１ｍｇのローラーベアリング摩耗しか観察されなかった。この試験の合格点は３０ｍｇ以下である。
【０１４４】
多温度高周波往復リグ（ＨＦＲＲ）
上記化合物１、亜リン酸水素ジオレイル（ＤＯＨＰ）、またはオクタデシルホスホン酸ジメチル（ＤＭＯＰ）を含む、完全に配合された油圧潤滑油は、４Ｎ摩擦力、各温度で３分間、２０Ｈｚの周波数で、４Ｎ摩擦力、１ｍｍのストロークで４００ｇの錘を使用して、７０℃、１００℃、および１３０℃で化合物を試験するように修正された（ＡＳＴＭ−Ｄ６０７９−１１に準拠した）多温度試験に供される。規定され制御された条件下で作動する流体に浸された静止ディスクとの接触から振動ボール上に生じた摩耗傷をミクロン単位で評価し、測定した。ＨＦＦＲ試験装置は、振動機、加熱浴、試料ホルダー、試験ボールおよび試験ディスクからなる。試験流体の成分は、表５に完成流体の重量％として記載されている。  
【０１４５】
【表５】
2019529404.tif 000022
【０１４６】
潤滑剤Ａ〜Ｆの２ｍＬ試験片をＨＦＲＲの試験槽に入れる。回転しない鋼製ボールを保持しそして４００ｇの錘を負荷した振動機アームが試験ディスクに接触するまで下げられ、潤滑流体に完全に浸される。流体温度が安定したら、ボールを各試験温度で３分間、２０Ｈｚの周波数で１ｍｍのストロークでディスクに擦らせ、擦りは、各温度変化の間停止する。周囲の相対湿度は、３０％〜８５％に維持される。顕微鏡デジタルカメラを使用して摩耗傷の画像を捕捉し、摩耗傷の長軸および短軸の寸法を測定および記録し、平均摩耗傷直径（ＭＷＳＤ）を計算する。流体Ａ〜Ｆおよび対照についての結果は表６にある。
【０１４７】
【表６】
2019529404.tif 000023
【０１４８】
本発明の化合物は、多温度ＨＦＲＲ試験において従来の成分よりも低いＭＷＳＤを提供する。
【０１４９】
本発明の特定の実施形態を本明細書で例示し詳細に説明したが、本発明はそれらに限定されない。上記の詳細な説明は、本発明の例示として提供されており、本発明の限定を構成するものとして解釈されるべきではない。修正は当業者には明らかであり、本発明の精神から逸脱しない全ての変更は添付の特許請求の範囲に含まれることが意図されている。
【図１】
2019529404.tif 000027
【図２】
2019529404.tif 000028
【図３】
2019529404.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月13日(2019.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）の化合物であって、
【化１】
2019529404.tif 000030
式中、Ｒ１およびＲ１０の各々が、同一または異なり、独立して、Ｃ１−Ｃ２０直鎖アルキル、Ｃ２−Ｃ２０直鎖アルケニル、Ｃ３−Ｃ２０分岐アルキル、およびＣ３−Ｃ２０分岐アルケニルから選択され、
ｎが、１〜７の整数であり、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９の各々が、同一または異なり、各々独立して、Ｈ、Ｃ１−Ｃ１０直鎖アルキル、Ｃ２−Ｃ１０直鎖アルケニル、Ｃ３−Ｃ１０分岐アルキル、およびＣ３−Ｃ１０分岐アルケニルから選択され、
Ｘが、Ｈ、ヒドロキシ、およびＮ（Ｒ１１）（Ｒ１２）からなる群から選択され、
Ｒ１１およびＲ１２が、同一または異なり、各々独立して、Ｈ、ヒドロキシ、アルキル、アルケニル、およびアルキニルからなる群から選択される、化合物。
【請求項２】
Ｒ１およびＲ１０の各々が、Ｃ１−Ｃ１０直鎖アルキルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５の各々が、Ｈである、請求項１または２に記載の化合物。
【請求項４】
Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９の各々が、Ｈである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５】
ｎが、１または２である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項６】
Ｘが、ヒドロキシルである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項７】
Ｘが、Ｎ（Ｒ１１）（Ｒ１２）であり、Ｒ１１およびＲ１２が、Ｃ１−Ｃ４アルキルである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項８】
Ｘが、Ｈである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項９】
（ａ）Ｒ１およびＲ１０の各々が、同一であり、かつＣ１−Ｃ２０直鎖アルキルであり、
（ｂ）Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、およびＲ９の各々が、Ｈであり、
（ｃ）ｎが、１または２である、請求項１に記載の化合物。
【請求項１０】
前記式（Ｉ）の化合物が、以下から選択される、請求項１に記載の化合物。
【化２】
2019529404.tif 000031
【請求項１１】
前記式（Ｉ）の化合物が、以下から選択される、請求項１に記載の化合物。
【化３】
2019529404.tif 000032
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の化合物を含む潤滑剤添加剤濃縮物。
【請求項１３】
前記潤滑剤添加剤濃縮物が、酸化防止剤、追加の耐摩耗剤、腐食防止剤、清浄剤、極圧剤、分散剤、粘度指数改善剤、および摩擦調整剤からなる群から選択される１つ以上の添加剤成分をさらに含む、請求項１２に記載の潤滑剤添加剤濃縮物。
【請求項１４】
潤滑剤組成物であって、
ａ）主要量の基油と、
ｂ）請求項１〜１１のいずれか１項に記載の化合物と、を含む、潤滑剤組成物。
【請求項１５】
機械部品の可動金属表面を潤滑する方法であって、請求項１４に記載の潤滑剤組成物で前記表面を潤滑することを含む、方法。
【国際調査報告】
2019529404.tif 000033
2019529404.tif 000034